手术用显微镜的制作方法
专利名称手术用显微镜的制作方法
技术领域本发明涉及手术用显微镜，特别涉及到可适用于眼科手术的手术用显微镜。
背景技术 近年来随着社会的高龄化，眼科手术的需要大大增加。成为眼科手术对象的患者的眼(拟施行手术的眼)由于具有非常微细的而且是纤细的结构，通常是在用显微镜观察拟施行手术的眼的同时进行手术。
这种手术用显微镜的例子之一周知有特开号公报(周知文献1)所示的。该手术用显微镜在包含物镜的光学系统与被手术的眼之间设有用于照明被手术的眼的前置透镜，同时在上述光学系统的光路中能装卸地设有将通过上述前置透镜作为倒像观察的拟施行手术的眼变换为正像的透镜单元，根据此透镜单元是否插入上述光路中，利用微动装置使此前置透镜与上述光学系统移动而可变换它们移动方向。利用这种手术用显微镜。在过去的眼科手术中由于不需用一只手来保持光导件，手术者可自由地使用两手，故可恰当地移动前置透镜与光学系统而照样地观察拟施行手术的眼，从而可以改进手术的正确性与快捷性。
另外，特开号公报(周知文献2)所公开的眼科装置具有双眼用立体显微镜，对应于观察被检眼的眼前房的情形以及观察视网膜与玻璃体的情形，基于架台的位置，控制立体角变换部与色温度变换元件相对于左右光轴进行插入/退出。更详细地说，为了观察眼前层，当架台接近被检眼时，位置检测开关将其检测出，控制处理单元根据此检测结构将立体角变换器与色温度变换元件插入左右光轴上。而在为了观察视网膜与玻璃体等时，在架台远离开被检眼后，由位置检测开关将其检测出，而由控制处理单元根据此检测结果将立体角变换器与色温度变换元件从左右光轴上退出。
此外，周知文献2中记述的配备有立体显微镜的眼科装置中，检测将用以观察被检眼眼底的辅助透镜(接触透镜)是否插入被检眼与物镜之间，根据此检测结果来控制立体角变换部和/或色温度变换元件相对于左右光轴的插入/退出。
但在眼科手术中常常变换地使用各种观察方式。上述已有的手术用显微镜构成为根据其使用目的通过转动保持臂能将前置透镜插入/退出光路。例如在观察被手术的眼的视网膜与玻璃体时，是将前置透镜设置于物镜与被手术的眼之间，而在观察拟施行手术的眼前房时与使用接触透镜等时，则需将前置透镜旋转退出。
此外，在进行前置透镜的使用/退出的变换中，需要变更照明光束的照射角度，或是调整物镜与拟施行手术的眼的位置或是需要变换透镜单元的布置。于是手术医师需对应于前置透镜的使用/退出，进行用于照明光束照射角度的变更、透镜单元相对于光路的插入/退出、物镜位置的调整等操作。因此，不一定能保证手术中的操作性良好，而这会成为妨碍手术顺利进行的一个主要原因。
在周知文献1记述的已有手术用显微镜中，由于是在使物镜接近拟施行手术的眼的状态下将前置透镜插入眼与物镜之间，或是在插入前置透镜状态下令物镜与前置透镜与该眼接近，就不得不担心前置透镜会与眼碰撞。
另一方面，根据周知文献2中记述的配备有立体显微镜的眼科装置，只能根据架台位置或辅助透镜的位置检测结果进行光学元件的插入/退出控制，而进行插入/退出控制的光学元件则限于立体角变换器与色温变换元件，因而就难以适用于手术用显微镜。
因此，上述眼科装置中架台的移动便相当于光学系统相对于手术用显微镜下拟施行手术的眼作上下移动，由于此光学系统的上下移动是以是否使用了前置透镜(观察方法的变换)作为判断基准进行，在立体角变换器与色温变换元件的插入/退出控制方面是难以充分地提供操作性的。这就是说，手术用显微镜中光学系统的上上移动多数是对应于手动操作的前置透镜的插入/退出进行。此时，除前置透镜的插入/退出外还必须以其他方式进行光学系统上下移动的操作，因而难以有优越的操作性。
本发明正是鉴于以上问题而提出的，目的在于提供这样的手术用显微镜，它能对应被手术的眼的观察方式的变换，通过使应进行的一系列操作连动来改进操作性。
本发明的目的还在于提供这样的手术用显微镜，它能防止前置透镜碰撞被手术的眼的事故，从而可提高安全性。
为了达到上述目的，本发明第1方面是这样的手术用显微镜，其特征在于包括有与被手术的眼相对的物镜、能借手动于上述眼与物镜之间进行插入/退出的前置透镜、产生用于照明上述被手术眼的照明光束且可使此光束相对于观察上述眼时所用的观察光束的光轴构成的角度可变的照明装置、使上述物镜与前置透镜沿上述眼的光轴方向粗动的粗动装置、产生用于驱动上述粗动装置的信号的开关装置、根据上述开关装置操作产生的信号控制上述各透镜与各部件的连动的控制装置。
本发明第2方面是使第1方面记述的手术用显微镜具备下述特征，即此手术用显微镜还包括有在上述前置透镜插入上述被手术眼与上述物镜之间时用于将作为倒像求得的上述被手术眼的观察像变换为正像的光学单元；用于将上述光学单元相对于上述被手术眼中出射的观察光束的光路进行插入/退出的光学单元插入/退出装置，而上述控制装置则基于上述开关装置的操作，控制上述光学单元插入/退出装置对上述光学单元在上述观察光束光路上的插入/退出。
本发明第3方面是使第1方面记述的手术用显微镜具备下述特征，即此手术用显微镜还包括有用于观察上述被手术眼的左右一对目镜；将上述被手术眼出射的上述观察光束分别导入上述左右一对目镜的左右一对光学系统；用以变更上述左右一对光学系统分别导引的上述观察光束光轴相对位置的光轴位置变更元件；用以将上述光轴位置变更元件相对于上述观察光束光路插入/退出的光束位置变更元件插入/退出装置，而上述控制装置根据上述开关装置的操作，控制由上述光轴位置变更元件插入/退出装置进行的上述光轴位置变更元件在上述观察光束光路上的插入/退出。
本发明第4方面是这样的手术用显微镜。其特征在于包括有与被手术的眼相对的物镜，能在上述被手术眼与物镜之间插入/退出的前置透镜；产生用于照明上述被手术眼的照明光束且可使此光束相对于观察上述眼时所用的观察光束的光轴构成的角度可变的照明装置；根据上述前置透镜的使用状态控制上述照明装置，改变上述照明光束相对于上述观察光束光轴所成的角度的控制装置。
本发明第5方面是使第4方面记述的手术用显微镜具备下述特征。即此手术用显微镜还包括有在上述前置透镜插入上述被手术眼与上述物镜之间时用于将作为倒像求得的上述被手术眼的观察像变换为正像的光学单元；用于将上述光学单元相对于上述被手术眼中出射的观察光束的光路进行插入/退出的光学单元插入/退出装置，而上述控制装置则对应于上述前置透镜的使用状态，控制上述光学单元插入/退出装置对上述光学单元在上述观察光束光路上的插入/退出。
本发明第6方面是使第4方面记述的手术用显微镜具备下述特征，即此手术用显微镜还包括有用于观察上述被手术眼的左右一对目镜；将上述被手术眼出射的上述观察光束分别导入上述左右一对目镜的左右一对光学系统；用以变更上述左右一对光学系统分别导引的上述观察光束光轴相对位置的光轴位置变更元件；用以将上述光轴位置变更元件相对于上述观察光束光路插入/退出的光束位置变更元件插入/退出装置，而上述控制装置则对应于上述前置透镜的使用状态，控制由上述光轴位置变更元件插入/退出装置进行的上述光轴位置变更元件在上述观察光束光路上的插入/退出。
本发明的第7方面是使第4方面记述的手术用显微镜具备下述特征，即此手术用显微镜还包括用使上述物镜与前置透镜沿上述被手术眼的光轴方向粗调的粗调装置。而上述控制装置则根据上述前置透镜的使用状态，控制上述粗调装置进行的上述物镜与前置透镜相对于上述被手术眼粗调的方向。
本发明的第8方面是使第7方面记述的手术用显微镜具备下述特征，即，上述控制装置在由上述粗调装置粗调到使上述物镜与前置透镜沿脱离开上述被手术眼的方向时，进行控制以禁止上述前置透镜插入上述被手术眼与物镜之间。
本发明的第9方面是使第7方面记述的手术用显微镜具备下述特征，即上述控制装置直到上述前置透镜从上述被手术眼与物镜之间退出之前，进行控制以禁止通过上述粗调装置使上述物镜与前置透镜朝接近上述被手术眼的方向粗调。
本发明的第10方面是使第4方面记述的手术用显微镜具有下述特征，即此手术用显微镜还包括有用于使上述前置透镜沿上述观察光束的光轴方向移动的前置透镜移动装置。而上述控制装置则对应于上述前置透镜的使用状态，控制上述前置透镜移动装置使上述前置透镜返回到预定的初始位置。
本发明的第11方面是使第4方面记述的手术用显微镜具备下述特征，即此手术用显微镜还包括有用于变更上述被手术眼的观察图像的变焦倍率的变焦倍率变更装置，而上述控制装置则对应于上述前置透镜的使用状态，控制上述变焦倍率变更装置使上述变焦倍率返回到预定的初始倍率。
本发明的第12方面是使第4～11方面中任一项记述的手术用显微镜具备下述特征，即此手术用显微镜还包括用以检测上述前置透镜是否置纳于预定置纳位置的检测装置，而上述控制装置根据此检测装置的检测结果来判断上述前置透镜的使用状态。
根据具备上述结构的本发明的手术用显微镜，能够对应于观察被手术眼的方法的变换使应进行的一系列操作连动，这一系列操作在手术中不需由手动作业进行，从而可改进操作性。
此外，根据本发明的手术用显微镜，能够防止前置透镜碰撞被手术眼的事故，从而可充分保证患者的安全性。
图1是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的整体结构的示意图。
图2是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的手术者用显微镜结构的透视图。
图3A是概示本发明的第一实施形式的手术用显微镜的物镜镜筒部中置纳的光学系统一部分结构的示意图。
图3B是概示本发明的第一实施形式的手术用显微镜的物镜镜筒部中置纳的光学系统一部分结构的示意图。
图4是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的倒像部内部结构的透视图。
图5是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的前置透镜的支承结构的示意图。
图6是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的保持臂显示时状态的示意图。
图7是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的控制结构的框图。
图8是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的第一控制形式的流程图。
图9是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的第一控制形式的流程图。
图10是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的第二控制形式的流程图。
图11是概示本发明第一实施形式的手术用显微镜的第二控制形式的流程图。
图12A是示明本发明的第二实施形式手术用显微镜的手术者用显微镜结构的外观侧视图。
图12B是示明本发明的第二实施形式手术用显微镜的手术者用显微镜结构的外观正视图。
图12C是示明本发明的第二实施形式手术用显微镜的手术者用显微镜结构的前置透镜收纳形式的透视侧面图。
图13是概示本发明第二实施形式的手术用显微镜的控制结构的框图。
图14是概示本发明第二实施形式的手术用显微镜的控制形式的流程图。
图15图14是概示本发明第二实施形式的手术用显微镜的控制形式的流程图。
图中各标号的意义如下1、101手术用显微镜
6、106 手术者用显微镜10、110物镜镜筒部
14 立体角变换器20、120倒像部
40、140前置透镜41、141保持臂
61、65、165微型开关62 螺线管
64 驱动机构66 止动器
112变焦距透镜142前置透镜操作钮
167a 上升开关
下降开关171升降臂
连接钮174收纳部175驱动部
被手术眼具体实施形式下面参考附图详细说明本发明实施形式的一个例子。
(整体结构)图1示明本发明第一实施形式的手术用显微镜1的整体结构，此手术用显微镜1主要包括用于支承装置的支柱2；以其一端连接于支柱2上端上的第一臂3；以其一端连接第一臂3的另一端的第二臂4；与第二臂4的另一端连接的驱动装置5；由驱动装置5悬架的手术者用显微镜6；手术者用显微镜6上附设的助手用显微镜；用于以脚进行各种操作的脚踏开关8。此外以E标明接受手术患者的眼，即被手术眼。
手术者用显微镜6由驱动装置5(移动装置)作上下前后左右的三维驱动，特别是沿上下方向进行大移动(粗调)。驱动装置5内设有后述的微型开关(图7中所示的61)，可以识别手术者用显微镜6的配置，特别是可以识别手术者用显微镜6的上升或下降。
(手术者用显微镜的结构)
再来参看手术者用显微镜6的放大透视2，以说明手术用显微镜1更详细的结构。如图1与2所示，手术者用显微镜6具有物镜镜筒部10、倒像部20、左右一对目镜30、前置透镜40以及保持它的保持臂41。保持臂41通过后述的各种部件与物镜镜筒部10连接。
(物镜镜筒部)图3A与3B示明物镜镜筒部10内设的光学系统一部分的结构。图3A为侧视图，图3B为正视图。图3B中省除了照明棱镜13而示明了后述的立体角变换部14配置于光轴上的状态。物镜镜筒部10内设置有与被手术眼E相对的物镜11、变焦距透镜12、未图示的光源(图7中作为光源63表示)、照明棱镜13与立体角变换器14。照明棱镜13设于偏离物镜11的光轴的位置，是使光源发出的光束偏转以照明被手术眼的光学元件。此外，变焦距透镜12由以物镜11的光轴O为中按对称定位的变焦距透镜12L与12R这样的左右一对组成，是用于将照明3的被手术眼的反射光束(观察光束)分别导入左右目镜中的左右一对光学系统。立体角变换器14是用于将左右变焦距透镜12L与12R分别导引的观察光束OL与OR的相对位置加以变更的光轴位置变更元件，通过后述的螺线管(光轴位置变更元件的插入/退出装置)可沿观察光束上作插入/退出的移动(沿图3(A)所示的箭头方向驱动)。在此，光源63与照明棱镜13构成了本发明中所谓的照明装置，能够变更照明被手术眼的照明光束相对于光轴OL与OR构成的角度。
物镜11和前置透镜40应配置成使物镜11的前侧焦点位置和前置透镜40的后侧焦点位置一致(参看图3A的点F)。
(倒像部)在图4中示明了它内部结构的倒相部20的箱体20A中存储有改变观察图像正反的光学单元21，能沿设于箱体20A内底部上的滑轨22之上移动。光学单元21通过倒像部20中所设的后述驱动机构(光学单元插入/退出装置)驱动而沿滑轨22移动。
如图2所示，在倒像部20的上面设有用以安装目镜30的连接部20a。连接部20a之中设有用于使导入左眼用目镜30的光束通过的孔口20b和使导入右眼用目镜30的光束通过的孔口20c。
另一方面，从图4可见，在光学单元21的上面设有使导向左眼用目镜30的光束通过的孔口21b和使导向右眼用目镜30的光束通过的孔口21C。孔口20b与孔口21b的位置设于一条直线上且孔口20c与孔口21c的位置也在一直线上时的光学单元21的位置称为倒像器接通位置，配置于不是倒像器接通位置的位置上时的光学单元21的位置则称为倒像器断开位置，当光学单元21设于倒像器接通位置时，观察图像的正反变换，而当位于倒像器断开位置时，观察图像可按原样认识。图4所示为光学单元21置于倒像器接通位置的状态。
(保持臂等)下面参看图2、5与6说明保持前置透镜40将其插入/退出被手术眼E与物镜11之间的结构，在保持臂41的前端处形成有保持板41a，而前置透镜40则安装于此保持板41a之上。
安装于物镜镜筒部10中的固定托架42之上设有以转动轴42a为轴的支承棒43。支承托架44由固定螺栓45固定于支承棒43之上。支承托架44的保持筐部46形成具有下板47与上板48的“J”字形，下板47上设有用于使前置透镜40的位置沿上下方向(图2所示箭头方向)微调的微调钮49。此外左下板47与上板48之间设有回动螺旋50将可动板51固定于保持框部46上。保持臂41的底端则插过支承托架44中形成的通孔(未图示)。
如图5所示，可动板51具有臂部52，保持臂41则与此臂部52结合。可动板51通过转动微调钮49而沿上下方向位移。保持臂41也沿上下方向位移。由此，对前置透镜40的位置进行微调整。
支承托架44上设有旋转标53，保持臂41握持该旋转杆53可绕旋转轴42a的中心旋转。图6示明保持臂41转动至竖立时的状态。这时，通过使保持臂41竖立，例如在进行观察被手术眼E的眼前房或是应用目镜时等情形下，能使前置透镜40从被手术眼处退避开，让保持臂41取竖立状态，而能配置于收纳位置。此外在支承棒43上设有作为弹性件的螺簧54用以保持前置透镜40使用时的状态与退出时的状态。
再如图6所示，在支承转动轴42a的固定托架42的轴承部42b中设有作为探测装置的后述的微型开关(图7中以65表示)，在保持臂下降而前置透镜40成为使用状态时此开关接通，而在保持臂41转动而前置透镜40成为退出状态时此开关断开，由此可以探测前置透镜40的使用/退出。
(控制结构)再来参考图7所示的框图说明用于控制手术用显微镜1各部分操作的结构。
手术用显微镜1通过控制电路60(控制装置)对其整体进行控制。此控制电路60包括存储控制程序等的ROM等非易失性存储装置，根据此存储装置中存储的上述控制程序生成控制信号发送给与控制有关的各部，还包括有识别装置各部分状态的CPU等的运算控制装置，而此控制电路则存储于手术者用显微镜6的例如倒像部20之中。
在将手术者用显微镜6作三维驱动的驱动装置5中设有上述的微型开关61，对手术者用显微镜6的上下方向的配置进行判断，立体角变换器14上连接着能驱动它相对于光路进行插入/退出的上述螺线管62。此外还设有发射出通过照明棱镜13以照明被手术眼的照明光束的前述光源63。此光源63能根据来自控制电路60的控制信号变更亮灯位置，照明光束相对于观察光轴的角度(图3B所示角度2)例如能在2°与4°间变换。螺线管62与光源63接受未图示的电源装置供给的电源而工作。倒像部20的光学单元21上连接着将其沿滑轨22驱动，在倒像器接通位置与倒像器断开位置间变换的前述驱动机构64。在固定托架42的轴承部42b中设有上述的微型开关65(探测装置)，用以通过保持臂41的配置状态进行前置透镜40的使用/退出的检测。由微型开关65进行的前置透镜40使用状态的检测，可通过将保持臂41竖立而前置透镜40配置于收纳位置时设定为接通而当从收纳位置退出时设定为断开来进行。
在轴承部42a上设有用于进行保持臂41的转动的禁止/解除的止动器66。在采用后述的第二控制形式时，止动器66构成为以两个阶段禁止保持臂41向下方转动。具体地说，止动器66在将前置透镜40从退出状态变换为使用状态的中途位置(称之为转动限制位置)时，一旦限制了转动就在预定的处理结束后解除此限制，而可以使保持臂41转动到使用状态。
控制电路60根据微型开关61的判断，识别手术者用显微镜6上下方向的配置，还根据微型开关65的判断来识别前置透镜是在使用状态还是在退出状态。控制电路60还分别控制驱动装置5、螺线管62、光源63、驱动机构64与止动器66的操作。
再如图2与图6所示，手术者用显微镜6的物镜镜筒部10中设有构成本发明所谓的开关装置的变换开关67。此变换开关67是用于使驱动装置5进行的手术者用显微镜6的上下方向的移动作变换的开关。在使用前置透镜40时使手术者用显微镜6上升，而在不使用前置透镜40让其退出时让该显微镜6下降。这里由于物镜11与前置透镜40安装在物镜镜筒部10中，在由上述驱动装置5使手术用显微镜6进行移动操作的同时，物镜11与前置透镜40也自然移动。
现说明具有上述结构的手术用显微镜1所起的作用。如以下所详述，这种手术用显微镜1的特征在于构成为能对应于前置透镜40的使用或退出应进行的操作实行自动控制。
(第一控制形式)(从退出状态到使用状态)首先据图8所示的流程图说明，将前置透镜40从退出状态变换到使用状态而从观察被手术眼E的眼前房转移到观察视网膜与玻璃体时的手术用显微镜1的操作。在前置透镜40取退出状态来观察被手术眼E的眼前房的情形中，分别将手术用显微镜6配置于下方，将立体角变换器14设于光路之外，而光源63于照明光束相对于观察光轴O以小角度α(2°)投影的位置处亮灯，光学单元21则设置于倒像器断开位置。此外，使止动器66接通而禁止保持臂41向下方转动。而变换开关67则如图6所示成为变换到下侧的状态。
控制电路60首先识别保持臂41竖立而前置透镜40成为退开的状态(S1)。控制电路60当识别到通过手术者的操作使变换开关67变换到上侧后(S2)，控制驱动装置5使手术者用显微镜6上升(S3)。此外，控制电路60根据驱动装置5的微型开关61的信号，识别手术者用显微镜6上升后，进行控制解除止动器66的保持臂41的转动禁止(S4)。结果，手术者能在以下的任意时刻转动保持臂41将前置透镜40配置于使用状态。
然后，控制电路60控制驱动机构64将光学单元31移动到倒像器接通位置(S5)，变动光源63的亮灯位置使照明光束相对于观察光轴形成大的角度α(4°)(S6)，控制螺线管62移动立体角变换器14而配置于光路上(S7)，结束控制处理(S8)。螺线管62、光源63与驱动机构64的控制未必需要按图8中流程图所示的顺序而是可以按任意的顺序进行。而且，可以没有立体角变换器14的连动移动(步骤7)。
在此，保持臂41由于止动器66的作用，手术者用显微镜6除非上升就不能向下方转动。这可能是担心由于当把手术者用显微镜6配置于下方的情形下让保持臂41转动到下方后，前置透镜40会碰撞被手术眼。
代之以由止动器66来禁止保持臂41的转动(或是在止动器66之外)，还可以构成为在将手术者用显微镜6配置于下方的情形下而保持臂41转动时，输出报警信号以告知手术者的结构。
(以使用状态到退出状态)为了从观察视网膜与玻璃体转移到观察眼前房，现据图9所示的流程图来说明会使用状态下的前置透镜40退出时的手术用显微镜1的操作。当把前置透镜40配置于使用状态下观察视网膜与玻璃体时，从图8所示的控制方式可知，将手术者用显微镜6配置于上方，将立体角变换器14配置于光路上，光源63于照明光束相对于观察光轴O以大的角度(4°)投影的位置处亮灯。光学单元21则配置于倒像器接通位置。此外，变换开关67如图2所示成为变换到上侧的状态。在此，照明光束相对于观察光轴以大的角度投影是为了避免角膜对照明光束的反射光会影响观察光束。
控制电路60首先识别保持臂41下降而前置透镜40进入使用状态的情形(S11)。控制电路60当识别手术者将变换开关67变换到下侧时(S12)，控制螺线管62让立体角变换器14从光路上退出(S13)，变更光源63的亮灯位置以使照明光束相对于观察光轴O成为小的角度(2°)(S14)，控制驱动机构64将光学单元12移动到倒像器断开位置(S15)。这样的螺线管62、光源63与驱动机构64的控制也同样不必按上述顺序而是可以以任意顺序进行。
随后控制电路60根据来自微型开关65的信号，识别手术者是否使保持臂41转动向上方而前置透镜40成为退出状态(S16)。在前置透镜40保持使用状态的期间，控制电路60成为等待状态(S16，否)。当保持臂41转动成为竖立状态(S16；是)时，控制电路60控制驱动装置5让手术者用显微镜6下降(S17)。最后，控制电路60将止动器66变换到接通，禁止保持臂41向下方转动(S18)。由以上，结束了控制处理(S19)。
保持臂41是否转动的识别也可不由该步骤(S16)来进行，而于驱动机构64的控制过程中进行。此外，手术者用显微镜6控制成除非保持臂41转动就不会下降。这是由于担心在把前置透镜40保持于使用状态而手术者用显微镜6下降时，前置透镜40会碰撞被手术眼E。
保持臂41虽可由手术者本人以手转动，但也可以设置对保持臂41作旋转驱动的驱动机构进行自动的旋转操作。但是自动旋转的定时要依据上述的由手动进行的转动定时。
这样，第一控制形式中，对应于手术者用显微镜6进行上下移动的变换开关67的变换，能进行恰切的调节对装置的各部分进行自动的控制与观察，从而能简便地进行用于变换观察方法的操作。不让手术者的手感到烦忙。
(第二控制方式)以下说明可由手术用显微镜1能实现的其他控制形式。在此第二控制形式中可不使用变换开关67，而是如以后所述构成为，把产生用于识别保持前述前置透镜40中保持臂41配置的信号的微型开关65用作变换装置、若采用此控制形式时，则能构成略去变换开关67的结构。此外，禁止保持臂41转动的止动器66是按上述指出的两阶段进行作用。根据以上所述，继续参考图7的框图。
(从退出状态到使用状态)下面参考图10所示的流程图，说明在使用退出状态下的前置透镜40时手术用显微镜1的操作。
手术者在把竖起状态下的保持臂41转动到前述的转动限制位置后(S21)，根据用作探测装置的微型开关65的解除退出状态的信号，控制电路60控制驱动装置5使手术者用显微镜6的控制(S22)。然后，控制电路60根据驱动装置5的微型开关61的信号识别手术者用显微镜6上升后，解除止动器66对保持臂41的转动的限制(S23)。然后，控制电路60控制驱动机构64使光学单元移至倒像器接通位置(S24)，变更光源63的亮灯位置以使照明光束相对于观察光轴O构成大的角度(S25)，控制螺线管62移动立体角变换器14到光路上(S26)，结束控制处理(S27)。
这里的螺线管62、光源63与驱动机构64的控制也不必按上述顺序而是可按任意顺序进行。此外通过如S21所示设定到转动限制位置，就能避免保持臂41不经意地转动到下方而发生碰撞被手术眼的事件。但也可以构成为以报警信号通知手术者用显微镜6已完全上升以避免这种事故。
(从使用状态到退出状态)现在根据图11所示的流程图来说明将处于使用状态的前置透镜40退出时的手术用显微镜1的操作。
手术者将保持臂41转动到上方竖立起使前置透镜40取退出状态(S31)时，控制电路60根据微型开关65的信号识别此成为退出的状态(S32)，控制螺线管62使立体角变换器14从光路上退出(S33)，变更光源63的亮灯位置以使照明光束相对于观察光轴O构成小的角度(S34)，控制驱动机构64使光学单元21移动到倒像器断开位置(S35)，控制驱动装置5使手术者用显微镜6下降(S36)，将止动器66变换为接通而禁止保持臂41的转动(S37)。按以上各步骤结束控制处理(S38)。这里的螺线管62、光源63与驱动机构64的控制也可不必按上述顺序而可以以任意顺序进行。
如上所述，在此控制形式中，用作认识保持臂41的配置的微型开关65，是作为根据前置透镜40的使用状态也即前置透镜40的使用/退出变换配置的探测装置。
此外，本发明的手术用显微镜也可构成为只是实现以上详述的第一控制形式与第二控制形式中之一的控制形式，还可构成为通过手术者等的操作有选择地采用双方的控制形式。
(整体结构)下面说明本发明的第二实施形式的手术用显微镜，图12A-12C概示第二实施形式的手术用显微镜101的特征部分即手术者用显微镜106的结构。图12A是手术者用显微镜106的外观侧视图，图12B是其外观正视图。图12C是示明前置透镜收纳状态的透视侧面图，只要不是特别指出的不同处，手术用显微镜101与第一实施形式的手术用显微镜1具有同样的结构。特别是手术者用显微镜106可由与第一实施形式中的驱动装置5相同的驱动装置进行上下移动。此外，显然可以将下面说明的手术用显微镜101的各种功能追加到第一实施形式的手术用显微镜1之上。
本实施形式的手术用显微镜106与第一实施形式的手术用显微镜1的手术者用显微镜相同，具有物镜镜筒部110、倒像部120、目镜130，前置透镜140、配备有保持板141a的保持臂141。
物镜镜筒部110可通过操作未图示的脚踏开关，相对于立体部106a于例如±10mm范围内作上下微调，上下微调的速度例如约1mm/sec。物镜镜筒部110中设有物镜111与变焦距透镜112变焦距透镜112可通过后述的驱动装置(图13中的标号178，变焦距信率变更装置)变更其位置而变更观察图像的变焦距倍率。在此预先设定了变焦距透镜112的初始位置(变焦距的初始倍率)。变焦距的初始倍率能够确定为实际应用中最频繁使用的倍率或可以使用的变焦距倍率范围的中央倍率等所希望的倍率。设定的变焦距的初始倍率存储于后述的控制电路160(参考图13)的存储装置中。
在物镜镜筒部110的正面侧上配置有构成本发明中读到的变换装置的用于使手术者用显微镜106向上方粗调的可下压的上升开关167a，以及用于向下方粗调的可下压的下降开关167b，对应于这些开关的下压而使手术者用显微镜106粗调的则是后述的图13中所示的驱动装置105。上升开关167a与下降开关167b以能装卸的灭菌罩覆盖，以防手术中感染患者。
保持臂141与保持板141a由枢轴141b作可转动地连接。保持板141a上设有倾斜部141c。保持臂141上设有用于使其转动的前置透镜操作钮142。
手术者用显微镜106还包括在上部具有边缘部171a的升降臂171；与升降臂171的下部连接的连接部171b；与此连接部171b连接的上升约束部件172；能穿过连接部171b设置的连接钮173；可装卸地设于上升约束部件172上用于收纳前置透镜40与保持臂141的收纳部174。保持臂141通过枢轴174a可旋转地设于收纳部174中。保持臂141上安装着螺簧154。收纳部174之所以要相对于上升约束部件172能够装卸，是由于在手术后等对前置透镜140与保持臂141进行灭菌时需要卸下。此外，在将前置透镜140等取下的状态下也可用作通常的手术用显微镜。以下将本段中出现的各部件组成的结构总合到一起称为前置透镜的支承件。
手术者用显微镜106具有用来将支承升降臂171的升降臂支承件176沿上下方向驱动的驱动部175。升降臂171设置成穿过升降臂支承件176。升降臂171通过边缘部171a防止其从升降臂支承件部176上落下。结果，前置透镜140能随驱动部175所致升降臂支承部件176的上下移动而上下移动，与物镜111的距离成相对的变位。这里将前置透镜140的初始位置预定为上下移动的基准位置。此初始位置，考虑患者的安全性要设定为使前置透镜140与被手术眼隔开充分的距离。所设的前置透镜的初始位置存储于后述的控制电路160(参考图13)的存储装置中。驱动部175构成了本发明中所谓的前置透镜移动装置。通过这样的结构，能使物镜镜筒部的上下微调独立而只让前置透镜140上下移动。前置透镜140朝上下移动的位置宽度相对于上述初始位置例如约为±10mm。移动速度例如约1mm/sec。
在主体部106的下部设有上升限制件172以及限制上述透镜支承部50上方的移动范围的上升限制件177。在此上升限制件177上形成有用于操作连接钮173将前置透镜支承部连接到主体部106a上的连接孔177a。此前置透镜支承部到主体部106a的连接是在由驱动部175使前置透镜支承部上升之后(此时，连接钮173的凸部173a与连接孔177的位置相合)，将连接钮173按预定方向旋转操作而让凸部173嵌入连接孔177中来实现。也就是，在图12c所示的前置透镜140的收藏状态，上升前置透镜支承部，使主体部的限制部件177与前置透镜支承部的上部设的限制部件172对接，成为凸部173a嵌入连接孔177的状态。
图12A与12B中所示的手术者用显微镜106的前置透镜140表明的是插入在被手术眼E与物镜111之间的状态，亦即使用状态。手术者在中止前置透镜140的使用并将其退出时，是通过握持住前置透镜操作钮142，以枢轴174a为轴将保持臂141朝上方旋转，而将前置透镜140与保持臂141收纳于收纳部174中。另一方面，为了将收纳于收纳部174中的前置透镜140进入使用状态，则按相同的精神将保持臂141转动向下方。
图12c中示明了前置透镜140收纳于收纳部174(收纳位置)中的状态。根据图12c，以枢轴174a为轴朝上方旋转的前置透镜140与保持臂141是沿着收纳部174收纳的。同时，保持板141a则是以枢轴141b为轴转动，以弯曲的状态被收纳。这是通过保持板141a的倾斜部141c与安装在收纳部174的端部上的接触件174b的作用，当保持臂141向上方旋转后，倾斜部141c与接触件174b接触，通过倾斜部141c的斜坡导向，保持板141a即以枢轴141b为轴转动，而得以自动地弯曲收纳。
在保持板141a收纳在的收纳部174的部分中设有依为探测装置的微型开关165，通过收纳保持板141a，微型开关接通，通过解除这种收纳，微型开关断开。
(有关控制的结构)图13的枢图概示了用于控制手术用显微镜101各部分操作的结构。手术用显微镜101中设有进行装置各部分控制的控制电路160。控制电路160中连接有设于主体部106a侧面上的驱动部175以及设于收纳部174中的微型开关165(检测装置)，探测前置透镜140的使用状态(使用/退出)，据此来控制各有关部分。控制电路160上连接有用于驱动变焦距透镜112变更变焦距倍率的驱动装置178，此外还连接有用于使手术者用显微镜106上下粗调的驱动装置105以及用于操作此驱动装置105的可压下的上升开关167a与下降开关167b，通过这种结构，手术用显微镜101便具有图14与图15的流程图中所示的作用。
将用于驱动倒像部120内的光学单元的驱动机构与可以变更照明光束的照射角度的光源等，此外还有驱动立体角变换器的螺线管等，连接到控制电路160上，则显然可以构成能实行与第一实施形式的手术用显微镜1作相同控制的结构。
(作用)(从退出状态到使用状态)参考图14说明将前置透镜140从退出状态转移到使用状态时的控制方式。控制电路160首先通过使微型开关165变为接通状态来识别前置透镜140处于退出状态(S101)。应用前置透镜操作钮142使保持臂141向下方转动解决退出状态(S102)，微型开关165成为断开状态而控制电路160识别此状态(S103)。这样，控制电路160，给驱动部175发送控制信号使光学单元移动到倒像部开的位置(S104)。控制电路160还变更光源亮灯位置，使照明光束相对观察光轴成大角度。(S105)。然后，将立体角变换器移动到光路上，由此结束了控制处理(S106)。此外，这些步骤可不必按以上顺序进行而也可取与此相反的顺序或同时进行。
(从使用状态到退出状态)再来参考图15说明将前置透镜140从使用状态转移到退出状态时的控制方式。控制电路160首先通过微开关165成为断开状态来识别前置透镜140处于使用状态(S111)。应用前置透镜操作钮142让前置透镜140收纳于收纳部174中(S112)，微型开关165检测到上述状态，同时控制电路160识别这种状态(S113)。根据微型开关165的检测结果识别前置透镜140呈退出状(收纳状态)的控制电路160，给驱动部175发送控制信号，算出并设定前置透镜140的上述初始位置。也就是，在前置透镜被收纳时，确定接眼镜和下次使用时的前置透镜之间的距离，将其作为初始位置算出，同时驱动上述驱动部175，上下移动升降臂支承部176，设定初始位置(S114)。这样，经手动使辅助透镜支承部上升，象上述那样与主体部的限制部件177对接。按以上结束控制处理。(S115)。
采用这种手术用显微镜101，伴随前置透镜140的插入/退出所致的使用状态的变化，会自动地算出前置透镜140的初始位置。因此，根据手术内容等对上述初始位置与初始倍率作出恰切的设定，能在手术中改变观察方法时节省进行这种操作的手续，可以改进操作性。
同样地，还能够对应于上升开关167a与下降开关167b的压下，使前置透镜140初始位置的计算与设定连动。此外，在微型开关165成为断开状态时(识别了前置透镜140处于使用状态时)，即使压下降开关，也能控制住手术者用显微镜106不粗调向下方，而当手术者用显微镜106朝下方粗调时，当识别到解除了前置透镜140的收纳，微型开关165成为断开状态时，也能进行发出报警声音的控制而保证患者的安全性。
下面将简述具有上述结构与作用的手术用显微镜101的应用步骤。此外，在此手术用显微镜101中可以附加相对于第一手术用显微镜1所说明的连动功能则如以前所述。
在从观察眼前房转移到观察眼底与玻璃体的情形，首先压下上升开关167让手术者用显微镜106按预定程度(例如57mm)向上方粗调。然后，使保持臂141转动，将收纳于收纳部174中的前置透镜140配置于使用状态。此时，将照照光束的照射角度设定到大的角度(例如4°)，在立体角变换器与光学单元配置于观察光轴上时，前置透镜140返回初始位置。此外，上述连动也可根据上升开关167a的下压进行。此时，视情况而定，有时也不设置立体角变换器。在这种连动前后，可转动连接钮解除连接，由驱动部175使前置透镜140下降到下限位置(在初始位置下方例如10mm)。
在被手术眼的观察图像中产生有光斑时，可由驱动部175将前置透镜140作上下移动以调整到合适的位置。此外，为了消除光斑，调手术开始时的水平方向的准直度也是个重要因素。然后使物镜镜筒110相对于立体部106作上下微调，使焦点对合观察位置。这样，手术用显微镜101由于在其中能将前置透镜140与物镜镜筒部110分别独立地上下驱动。故能可靠地进行调节，此外，当还残存有光斑时，也可进入照明视野光澜之内进行对位。
在通过前置透镜观察眼底周边时，将观察眼底周边的棱镜配置于前置透镜140的上面，通过驱动装置105进行水平方向的准直，进行调整以使照明光束入射到被手术眼E内。当还有需要时，可按上述步骤进行光斑的消除与对焦。
在眼底周边的观察中，当对眼前房作暂时观察时，助手从通道将眼前房观察透镜取出，在以手握持住的状态下，置入于前置透镜的上方。置入眼前房观察透镜的位置则由助手在进行观察的同时确定。
当眼底周边的观察结束后，旋转保持臂141将前置透镜140收纳于收纳部174中。此时将照明光束的照射角度设定为小的角度(例如2°)，在立体角变换器与光学单元等从观察光轴上退出的同时，计算出前置透镜140的初始位置。然后压下下降开关167b使手术用显微镜106向下方粗调，用连接钮173将前置透镜等连接到主体部106a上。此外，眼底周边观察结束时的连动也可构成为基于下降开关167b的压下来进行。
本实施形式的手术者用显微镜106中，微型开关165是设于收纳部174内，但也可将其设置于其他位置来检测前置透镜140的使用状态，即前置透镜140是处于使用状态抑或是处于非使用的收纳状态。例如可将微型开关设置于为驱动部175使保持臂141上升时的上升限制件172与上升限制件177的接触部分(上升限制件172的上表面部或上升限制件177的下表面部)中，当此双方接触时为接通，离开时为断开。然后可根据这种接通/断开，判断前置透镜140的使用状态，而连动地控制的各部分。在此情形下，上升限制件172、177接触时便作为前置透镜140的收纳位置。这样，通过构成为在使用之际禁止向下方粗调，就可避免前置透镜140碰撞非手术眼E的事件而提高了安全性。除此也可按从前置透镜140开始退出非手术眼E与物镜111之中至完全收纳到收纳位置这段期间所希望的定时进行控制。此外，检测前置透镜140插入/退出状态的检测装置显然不局限于微型开关，而使可以使用具有同样作用的探测部件的。
以上详述的各种控制形式只是应用本发明的手术用显微镜时进行控制的一个例子。例如显然也可以进行上述各控制过程中任一过程之外形式的控制。此外，当前已可应用具有种种功能的手术用显微镜，但也可将发挥这种功能的部件对应于前置透镜的使用/退出进行控制。
还可以设置用于选择眼前房观察方式与目镜使用方式、视网膜与玻璃体观察方式等用于观察被手术眼的种种方式的操作部，对应于变换到所选择的方式时前置透镜配置的移动，来准备该方式下所使用的部件。这样，不论是否使用前置透镜，都能自动地进行对应于各种观察方式的配置，而可在更现实的使用中进行即时的控制。
此外，在本发明的精神范围内显然可以进行结构的变形与增补。
1.一种手术用显微镜，其特征在于包括与被手术的眼相对的物镜；能借手动于上述眼与上述物镜之间进行插入/退出的、具有用于检测该插入/退出的探测装置的前置透镜；产生用于照明上述被手术眼的照明光束且可使此光束相对于观察上述被所述眼时所用的观察光束的光轴构成的角度可变的照明装置；根据上述探测装置操作产生的信号、对应上述前置透镜的插入/退出，使上述照明装置连动，进行被手术眼观察的控制装置。
2.根据权利要求1所述的手术用显微镜，其特征在于，还包括用于沿上述被手术眼的光轴方向移动所述物镜和/或所述前置透镜的移动装置；驱动上述移动装置的开关装置，根据上述探测装置的操作生产的信号，上述控制装置还使上述开关装置与各装置相互连动，进行观察被手术眼。
3.根据利要求2所述的手术用显微镜，其特征在于，此手术用显微镜还包括有在上述前置透镜插入上述被手术眼与上述物镜之间时用于将作为倒像求得的上述被手术眼的观察像变换为正像的光学单元；用于将上述光学单元相对于上述被手术眼中出射的观察光束的光路进行插入/退出的光学单元插入/退出装置，而上述控制装置则基于上述探测装置的操作，控制上述光学单元插入/退出装置对上述光学单元在上述观察光束光路上的插入/退出。
4.根据利要求2所述的手术用显微镜，其特征在于还包括用于观察上述被手术眼的左右一对目镜；将上述被手术眼出射的上述观察光束分别导入上述左右一对目镜的左右一对光学系统；用以变更上述左右一对光学系统分别导引的上述观察光束光轴相对位置的光轴位置变更元件；用以将上述光轴位置变更元件相对于上述观察光束光路插入/退出的光轴位置变更元件插入/退出装置，而上述控制装置根据上述探测装置的操作，控制由上述光轴位置变更元件插入/退出装置进行的上述光轴位置变更元件在上述观察光束光路上的插入/退出。
5.根据利要求2所述的手术用显微镜，其特征在于，还包括在上述前置透镜插入上述被手术眼与上述物镜之间时用于将作为倒像求得的上述被手术眼的观察像变换为正像的光学单元；用于将上述光学单元相对于上述被手术眼中出射的观察光束的光路进行插入/退出的光学单元插入/退出装置，而上述控制装置则对应于上述前置透镜的插入/退出，控制上述光学单元插入/退出装置进行的插入/退出。
6.根据利要求2所述的手术用显微镜，其特征在于，还包括有用于观察上述被手术眼的左右一对目镜；将上述被手术眼出射的上述观察光束分别导入上述左右一对目镜的左右一对光学系统；用以变更上述左右一对光学系统分别导引的上述观察光束光轴相对位置的光轴位置变更元件；用以将上述光轴位置变更元件相对于上述观察光束光路插入/退出的光轴位置变更元件插入/退出装置，而上述控制装置还对应于上述前置镜的插入/退出，连动地控制上述一对目镜、一对光学系统、以及上述光轴位置变更元件在上述观察光束光路上的插入/退出。
7.根据利要求2所述的手术用显微镜，其特征在于，上述控制装置对应于上述前置透镜的插入/退出，控制上述移动装置进行的上述物镜和/或前置透镜相对于上述被手术眼移动的方向。
8.根据利要求2所述的手术用显微镜，其特征在于，上述控制装置在由上述移动装置使上述物镜与前置透镜沿脱离开上述被手术眼的方向移动时，进行控制以禁止上述前置透镜插入上述被手术眼与物镜之间。
9.根据利要求2所述的手术用显微镜，其特征在于，上述控制装置直到上述前置透镜从上述被手术眼与物镜之间退出之前，进行控制以禁止通过上述移动装置使上述物镜与前置透镜朝接近上述被手术眼的方向移动。
10.根据利要求1所述的手术用显微镜，其特征在于，还包括用于使上述前置透镜沿上述观察光束的光轴方向移动的前置透镜移动装置，上述控制装置则对应于上述前置透镜的插入/退出，控制上述前置透镜移动装置使上述前置透镜返回到预定的初始位置。
11.根据利要求1所述的手术用显微镜，其特征在于，还包括用于使上述被手术眼的观察图像的变焦倍率的变焦倍率变更装置，上述控制装置则对应于上述前置透镜的插入/退出，控制上述变焦倍率变更装置使上述变焦倍率返回到预定的初始倍率。
12.根据利要求2～11中任一项所述的手术用显微镜，其特征在于还包括用以检测上述前置透镜是否置纳于预定置纳位置的检测装置，上述控制装置根据此检测装置的检测结果来判断上述前置透镜的插入/退出。
13.一种手术用显微镜，其特征在于，它具有进行上述各连动变换操作的脚踏开关。
本发明提供了对应于被手术眼观察方法的变换，通过连动地进行操作以改进操作性的手术用显微镜。其中当控制电路(60)识别探测装置(65)操作时，控制驱动装置(5)使手术者用显微镜6上升，控制驱动机构(64)将光学单元(21)移动到倒像器接通位置，变更光源(63)的亮灯位置以使照明光束相对于观察光轴(O)构成小的角度，控制螺线管(62)移动立体角变换器(14)使之配置于光路上。
文档编号G02B7/00GK
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者子川大策, 北岛延昭, 岡村一幸, 幸, 昭 申请人:拓普康株式会社}